十全十美,神箭神奇!
神舟九號發射,恰逢長征火箭第十發。長二F火箭將三名航天員精準送入太空,創造了我國載人航天發射歷史上最高入軌精度,為首次載人交會對接圓滿成功贏得良好開局。
與高精度的“手動交會對接”一起,神舟九號發射的高精度入軌并稱為航天人此次在太空打出的兩個“十環”。精度背后,是中國航天科技集團公司一院12所的長二F火箭迭代制導技術研制團隊,所掌握的一項叫做迭代制導的火箭控制技術。
這支平均年齡只有33歲的年輕隊伍,依托深厚的理論積淀和豐富的人才優勢,不斷提高著我國運載火箭的可靠性、安全性和制導精度,實現了運載火箭性能的快速提升,為我國首次交會對接和首次載人交會對接任務的順利實施做出了突出的貢獻。
新技術實現高精度、高可靠
長二F火箭迭代制導技術研制團隊作為控制系統的重要部分,承擔著把神舟飛船精確送入預定軌道的任務。
“高精度”是制導系統設計專業的核心追求,“高可靠”是載人運載火箭的核心要求,“新技術”是迭代制導技術的基本特征。當這三者相遇時,形成了“利用迭代制導技術這一新技術將航天員高可靠、高精度地送入預定軌道”這一命題,“責任”和“壓力”就凸顯出來。
長二F載人運載火箭控制系統研制團隊承擔了這一光榮的使命。這是一個能充分體現“四個特別”的團隊,他們迎難而上,始終牢記使命,始終以安全準確地將航天員送入預定軌道為己任,始終以精益求精為目標和行為準則,始終踐行著對航天員生命負責和對成功負責的承諾。
何謂迭代制導技術?火箭專家介紹說,迭代制導是隨著現代計算機技術和最優控制理論發展而出現的一種自適應制導技術,可根據火箭當前的速度、位置以及預估的入軌點,不斷調整自己的飛行軌跡。
“打個比方,家住北京五環路,工作單位在三環路,迭代制導只是告訴你目的地,并不限制具體路徑”。
2011年11月1日,神舟八號發射,與天宮一號進行首次自動交會對接。迭代制導技術在長二F Y8火箭上首次得到飛行驗證,取得了圓滿成功,神舟八號發射入軌精度創歷史最高水平,近地點高度誤差在10米以內,軌道傾角誤差在0.001度以內,為神舟八號飛船節省了用于修正軌道誤差的燃料100多公斤,為無人交會對接任務創造了良好的條件。
迭代制導技術在我國運載火箭制導控制領域屬于跨代技術,在入軌精度方面上了一個大臺階。在長二F Y8火箭運用這項新技術將神舟八號飛船順利送入軌道,首次應用取得圓滿成功后,研制團隊成員獲得“全國五四青年獎章”,“載人航天工程突出貢獻獎章”等榮譽稱號。
但他們明白,“最高精度”才是對團隊的最高褒獎,是對精益求精態度的最好回報,更嚴峻的挑戰還在后面。
精益求精,不辱使命
6月16日,乘坐了三名航天員的神舟九號飛船發射。迭代制導技術在長二F Y9火箭上再次應用,成功托舉三名航天員精確進入預定軌道,成為我國載人發射入軌精度最高的一次,為載人交會對接任務圓滿完成奠定了基礎。
長二F Y9火箭承擔著首次載人交會對接的任務,研制團隊明白榮譽和成績都已成為過去時,他們深知“一次成功不代表次次成功”,“成功不代表成熟”。通過深入分析去年長二F Y8火箭的飛行數據,精益求精的他們繼續在迭代制導技術的可靠性和適應性上下功夫,又進行了多個條件下數萬種狀態的仿真驗證工作,確保后續應用中的高可靠性。